摘要: 屋頂花園是屋頂綠化的一種特殊形式,而屋面荷載問題則是發(fā)展屋頂花園的首要關(guān)鍵問題。本文主要從活荷載和靜荷載兩個(gè)方面闡述了屋頂花園的荷載來源及分類,分析了各類荷載的特點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)。減少屋面荷載主要從減少靜荷載的種植基質(zhì)重量、優(yōu)先綠化植物、景觀小品的設(shè)置規(guī)模數(shù)量和位置以及排水設(shè)施材料等方面入手。 

關(guān)鍵詞: 屋頂花園 活荷載 靜荷載 植物 
  0引言 
  屋頂花園是以建筑物頂部為依托,進(jìn)行蓄水種植,覆土并營(yíng)造園林景觀的一種空間綠化屋頂形式。屋頂花園可以廣泛地理解為在各類建筑物、構(gòu)筑物、城圍、橋梁、立交橋等的屋頂上進(jìn)行建造花園,種植樹木花卉的統(tǒng)稱。屋頂花園不但具有隔熱、降溫的環(huán)保節(jié)能效果,而且可以改善局部氣候,豐富城市的空間景觀,大大提高城市的綠化覆蓋率,是我們值得推廣的屋面建設(shè)形式。 
  建筑屋頂?shù)某兄貑栴},是建造屋頂花園最核心的問題,它直接關(guān)系到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)國(guó)家《城市園林綠化技術(shù)操作規(guī)程》(DB51/510016-1998),《屋面工程技術(shù)規(guī)范》(GB50345-2004),《屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GD50207-2002),要使屋頂花園得到快速發(fā)展,首先需要解決的是屋面荷載問題。建造屋頂花園的屋頂荷載主要有活荷載和靜荷載兩種。 
  1屋頂花園活荷載 
  屋頂花園的活荷載主要是指修檢工具設(shè)備和所上人的重量,這方面要預(yù)計(jì)到極限值的出現(xiàn);詈奢d較為確定,對(duì)一般的私人住宅,可按普通的上人屋面1.5kN/m2;對(duì)規(guī)模較大的,或有可能進(jìn)行集會(huì)或小型演出的可取為2~2.5kN/m2;對(duì)于處于城市中心主要道路兩側(cè)的建筑屋頂,如可能成為密集人群觀看節(jié)日游行等則應(yīng)按2.5~3.5 kN/m2考慮。 
  2屋頂花園靜荷載 
  2.1 植物靜荷載德國(guó)有關(guān)資料給出屋頂綠化上的植物平均靜荷載:地被草坪為5kg/m2,灌木和小叢木本植物為10kg/m2,大灌木和1.5m高的灌木為20kg/m2,3m高的灌木為30kg/m2,其它的高大喬木則作為集中荷載考慮。 
  2.2 種植土靜荷載在我國(guó)80年代后建造的屋頂綠化,采用的人工種植土的密度為780kg/m3~1600kg/m3,具體的容重配制時(shí)計(jì)算,但澆灌后濕容重增大20%~50%。 
  2.3 排水層靜荷載陶粒密度為600kg/m3,卵石、粗砂和礫石的密度為2000kg/m3~2500kg/m3,其它的塑料空心制品其重量較輕。 
  2.4 水體靜荷載屋頂綠化的小型蓄水池等靜荷載,應(yīng)視其水深和水池壁材料來確定,如水深30mm,荷載300kg/m2,水深50mm,荷載為500kg/m2;水池壁重量根據(jù)使用材料的容重推算,水池高度應(yīng)換算成每平方米的荷載,其中在動(dòng)水和噴泉設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮到動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的重量。 
  2.5 其他靜荷載盆栽等植物荷載約127kg/m2;假山、置石可按實(shí)際山體的體積乘以0.8~0.9的孔隙系數(shù),再按不同石質(zhì)換算成每平方米的荷載。 
  3減少屋頂荷載的方法 
  屋頂荷載的減輕,一方面我們要借助于建筑屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),屋頂應(yīng)采用整體鋼盤混凝土澆筑或預(yù)制裝配的鋼筋混凝土屋面板作屋頂結(jié)構(gòu)層,或用隔熱防滲透水材料制成的“生態(tài)屋頂模塊”。減輕屋頂結(jié)構(gòu)自重和屋頂結(jié)構(gòu)自防水問題;另一方面就是減輕屋頂花園所需綠化材料的自重,其中包括將排水層的碎石改成輕質(zhì)的材料等,具體方法簡(jiǎn)述如下: 
  3.1 減輕種植基質(zhì)靜荷載采用輕基質(zhì)材料如木屑、蛭石、珍珠巖等。一般可選用專用的種植土、草炭、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、細(xì)砂和經(jīng)過發(fā)酵處理過的動(dòng)物糞便等作為種植基質(zhì)材料,然后再按一定比例混合配制而成。另外泥炭也可作為主要的栽培基質(zhì),它的容重很小,一般干容重在012~013g/cm3,而普通土壤的容重是1125~1175g/cm3,濕重大約在119~211g/cm3。由此我們可以算出泥炭在干重時(shí)是普通土壤重的18%~20%,而濕重是普通土壤重量的33%,如果建造屋頂花園100%用泥炭,則可減輕2/3~3/4的靜荷載。 
  3.2 選用輕質(zhì)植物屋頂花園的植物材料應(yīng)盡量選用一些中、小型花灌木以及地被植物、草坪等,盡量少用大喬木。屋頂花園土層薄、光照時(shí)間長(zhǎng)、晝夜溫差大、濕度小、份少,屋頂花園植物配置也可以選擇一些喜光、耐寒、耐熱、耐旱、耐貧瘠,生命力旺盛的花草樹木。最好是灌木、盆景、草皮之類的植物,總之使用須根較多、水平根系發(fā)達(dá)的植物,并且能適應(yīng)土層淺薄的要求,盡量少使用高大有主根的喬木,若必須要使用高大的喬大,則種植位置應(yīng)設(shè)計(jì)在承重柱和主墻所在的位置上,不要在屋面板上。 
  3.3 優(yōu)化景觀設(shè)置在屋頂花園上可少設(shè)置園林小品以及選用輕質(zhì)材料如輕型混凝土、鋁材、木、竹、玻璃鋼等制作景觀小品(如假山石、棚架、涼亭、室外家具及燈飾)。合理布置承重構(gòu)造物,把較重構(gòu)造如亭臺(tái)、假山等安排在建筑物主梁、柱、承重墻等主要承重構(gòu)件上或者是安排在這些承重構(gòu)件的附近,以利用荷載傳遞,提高安全系數(shù)。 
  4結(jié)論 
  屋頂花園是未來城市空間綠化的一個(gè)重要方向,具有廣闊的發(fā)展空間。而屋頂花園荷載問題是屋頂花園發(fā)展的首要關(guān)鍵問題。屋頂花園的荷載由活荷載和靜荷載兩個(gè)方面組成,活荷載不確定,無法減少,而靜荷載可以通過現(xiàn)代化的材料技術(shù)、建筑技術(shù)以及園藝技術(shù)等得到減少。 
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